KR100333951B1 - 풀칼라 유기 전기 발광 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 음전극층과 수직하는 방향으로 신장하는 양전극층의 측면 모서리 부분에서 발생하는 전류 쇼트 현상을 방지하고, 양전극층에서의 저항치 신뢰도를 증진시킬 수 있도록 한 풀칼라 유기 전기 발광 소자에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 양전극층의 모서리 부분을 전기적 절연성이 우수한 산화규소막(SiO2)으로 피복하기 때문에, 음전극과 수직하는 패턴 구조를 갖는 양전극의 양측 모서리 부분에서 발생하는 전류 쇼트 현상에 의해 픽셀이 손상되는 문제를 확실하게 방지할 수 있으며, 또한 습식 또는 건식 식각을 이용하여 스페이서를 형성하는 종래 방법과는 달리, 스퍼터링과 리프트 오프 방법을 이용하여 스페이서로서 기능하는 절연층을 형성하기 때문에 종래 소자에서와 같이 스페이서(절연층)를 형성할 때 양전극층이 영향을 받아 저항치가 가변되는 것을 효과적으로 방지할 수 있어, 완성된 제품의 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.
Description
본 발명은 평판형 디스플레이 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평판형 디스플레이 소자의 일종으로써 외부에서 주입되는 전자와 정공의 재결합 에너지에 의한 발광을 통해 목적으로 하는 칼라 영상을 디스플레이하는 데 적합한 풀칼라 유기 전기 발광 소자(organic electroluminescence device : OELD) 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
근래들어, 반도체 제조 기술의 발달과 영상 처리 기술의 발달에 따라 경량 및 박형화가 용이하고 고화질을 실현할 수 있는 평판 디스플레이 소자들의 상용화 및 보급 확대가 급격하게 진행되고 있으며, 이러한 평판 디스플레이 소자로서는 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 진공 형광 디스플레이(VFD), 전기 발광(Electroluminescence : EL) 디스플레이 소자 등이 있는 데, 여기에서 본 발명은 EL 소자를 제조하는 방법의 개선에 관련된다.
한편, 본 발명에 관련되는 전기 발광 디스플레이 소자는 외부로부터의 전장을 형광성 화합물에 인가하여 발광시키는 소자로서, 휘도, 색대비, 시야각, 응답속도, 내환경성 등이 매우 우수한 것으로 알려져 있다. 또한, 이러한 전기 발광 디스플레이 소자는 사용하는 재료, 무기물 또는 유기물에 따라 무기 전기 발광 소자와 유기 전기 발광 소자로 구분되는 데, 본 발명은 유기 전기 발광 소자에 관련된다.
잘 알려진 바와같이, 유기 전기 발광 소자는, 직류 저전압 구동, 고속 응답성, 다색화 등에서 무기 전기 발광 소자보다 우수한 특성을 갖는 것으로, 양전극(애노드 전극)과 음전극(캐소드 전극)을 이용하여 외부로부터 전자와 정공을 주입하고, 그것들의 재결합 에너지에 의한 발광을 통해 패널상에 임의의 영상을 디스플레이한다.
도 5는 종래의 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 일부 단면을 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 종래 방법에 따라 제조되는 풀칼라 유기 전기 발광 소자는, 그 일측 단면에서 볼 때, 유리 기판(502)상에 양전극층(504), 정공 수송층(508), 유기 발광 박막층(510) 및 음전극층(512)이 순차 적층되는 구조를 갖는다. 또한, 편의상 도 5에서의 도시는 생략되었으나 음전극층(512)의 상부에는 절열 물질의 패키징층이 평탄하게 형성된다.
이때, 종래 방법에 따른 유기 전기 발광 소자는 양전극층(504)이 수평 방향으로 일정하게 패터닝된 형상을 갖는다고 가정할 때, 유기 발광 박막층(510) 및 음전극층(512)은 동일한 방향으로 신장되도록 각각 일정 간격으로 패터닝되어 양전극층(504)에 수직하는 방향의 형상을 갖는다.
보다 상세하게, 양전극층(504)은, 일예로서 도 6a에 도시된 바와같이, 수평 방향으로 신장되는 형상으로 패터닝되고, 이 양전극층(504)의 상부에 형성되는 유기 발광 박막층(510)은, 일예로서 도 6b에 도시된 바와같이, 양전극층(504)에 대해 수직 방향으로 신장되는 형상으로 형성되며, 유기 발광 박막층(510)의 상부에 형성되는 음전극층(512)은, 일예로서 도 6c에 도시된 바와같이, 유기 발광 박막층(510)과 동일한 방향(즉, 양전극층(504)에 대해 수직 방향)으로 신장되는 형상으로 형성된다. 즉, 유기 발광 박막층(510)과 음전극층(512)은 동일한 방향으로 신장되는 패턴 구조를 갖는 반면에 양전극층(504)은 유기 발광 박막층(510)과 음전극층(512)에 대해 수직 방향으로 신장되는 패턴 구조를 갖는다.
따라서, 상술한 바와같이 양전극층(504)의 상부측에 순차 형성되는 유기 발광 박막층(510)과 음전극층(512)을 동일한 방향으로 신장되는 패턴 구조를 하기 위해서는 음전극층의 증착시에 요구되는 증착용 섀도우 마스크의 피치(pitch)가 미세해야만 한다. 즉, 음전극층(512)을 증착할 때 수직 방향으로 형성된 양전극층(504)에 오버랩이 일어나지 않도록 하기 위해서는 특수한 격벽(well) 구조를 필요로 한다. 여기에서, 음전극층(512)이 양전극층(504)으로 오버랩되는 경우 두 전극간에 쇼트가 일어나며, 이러한 쇼트는 각 픽셀들의 고장을 야기시키는 큰 원인으로 작용할 수 있다.
그러나, 현재의 소자 제조 기술 수준을 고려할 때, 피치가 미세한 섀도우 마스크를 제작하는 것 자체가 기술적으로 어려울 뿐만 아니라 설사 많은 시행 착오를 거쳐 미세 피치의 섀도우 마스크를 제조했다고 할지라도 소자 제조시에 미세 피치의 섀도우 마스크가 손쉽게 변형되는 등의 많은 문제를 내포하게 된다.
따라서, 종래에는 유리 기판(502)상에 패터닝된 양전극층(504)을 형성하고, 도 5에 도시된 바와같이, 양전극층(504)의 라인 사이에 포토 레지스트(PR)를 수 ㎛ 정도의 높이로 도포하고, 그 단면이 역삼각형 형상을 갖는 스트라이프 형태로 포토레지스트를 패터닝하여 양전극층(504)과 수직한 방향으로 스페이서(506)를 형성한 다음, 기판을 좌우의 소정각도로 기울이면서 유기 발광 박막층(510)을 증착하고, 다시 음전극층(512)을 기판에 수직한 방향으로 증착함으로써, 음전극층(512)과 양전극층(504)간에 오버랩이 발생하는 문제를 해결, 즉 미세 피치의 섀도우 마스크를 이용하지 않으면서도 음전극층(512)과 양전극층(504)간의 오버랩 문제를 해결하고 있다. 이와같이 PR 스페이서를 이용하여 음전극층과 양전극층간의 오버랩을 방지하는 기법에 대해서는 미국특허 5,742,129 및 5,701,055 등에 상세하게 기술되어 있다.
즉, 종래 방법에 따라 양전극층(504)과 수직한 방향으로 스페이서(506)를 형성하는 것은 스퍼터링 증착과 습식 또는 건식 식각을 순차 수행하는 공정으로 이루어진다. 즉, 패터닝된 양전극층(504)이 형성된 유리 기판(502)의 전면에 걸쳐 스페이스 물질을 증착하고, 습식 또는 건식 식각을 통해 증착된 스페이서 물질을 선택적으로 제거함으로써, 스페이서(506)를 형성한다.
그러나, 상술한 바와같이 스페이서 물질을 유리 기판(502)의 전면에 걸쳐 증착하고, 이후에 습식 또는 건식 식각을 통해 패터닝하여 스페이서(506)를 형성하는 종래 방법은 그 패터닝 공정(식각 공정)시 양전극층으로의 침해(attack)가 야기되어 양전극층의 저항치가 기설정된 초기 저항치보다 증가하게 되는 결과가 초래된다는 문제가 있으며, 이러한 문제는 결국 유기 전기 발광 소자의 구동에 바람직하지 못한 영향(즉, 색상 재현성의 저하에 따른 화질 열화 등)을 미치게 된다.
한편, 양전극층은 적어도 유기 발광 박막층에 비해 상대적으로 두껍게 형성되는 데, 이것은 두께가 클수록 저항치가 작아 구동시의 전력 소모를 절감할 수 있기 때문이다. 따라서, 전력 소모를 절감하기 위해서는 양전극층을 필요한 만큼 두껍게 형성할 필요가 있다.
그러나, 낮은 저항값을 얻기 위해 양전극층을 유기 발광 박막층보다 두껍게 형성하는 경우 양전극층의 측면 모서리 부분에서 양전극층과 수직한 방향으로 유기 발광 박막층의 상부에 형성되는 음전극층과의 접촉이 야기되는 치명적인 문제(양전극층과 음전극층간의 접촉에 기인하는 전류 쇼트)가 발생하게 되며, 이러한 문제는 결국 픽셀의 고장 등으로 이어져 제품의 신뢰도를 저하시키는 요인으로 작용하게 된다.
즉, 유리 기판상에 소정 두께를 가지고 패터닝된 양전극층을 형성한 후 양전극층의 상부에 수직하는 방향으로 양전극층보다 적은 두께를 갖는 유기 발광 박막을 증착하게 되면, 양전극층상에 증착되는 유기 발광 박막층과 유리 기판상에 증착되는 유기 발광 박막층은 절단되는 형태로 되는 데, 이러한 상태에서 유기 발광 박막층의 상부에 동일 방향으로 신장하는 음전극층을 형성하면 유기 발광 박막층이 절단되는 부분, 즉 양전극층의 측면 모서리 부분에서 양전극층과 음전극층이 접촉하게 되어 전류 쇼트 현상이 야기된다.
따라서, 종래에는 서로 수직하는 방향으로 패터닝되어 신장되는 양전극층의 측면 모서리 부분에서 음전극층과의 접촉이 발생하지 않도록 양전극층의 두께를 최대한 억제하여 제작하기 때문에 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 구동시에 소모되는 전력이 불필요하게 증가하게 되는 근본적인 문제를 가질 수밖에 없었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 음전극층과 수직하는 방향으로 신장하는 양전극층의 모서리 부분에서 양전극층과 음전극층의 접촉으로 인한 전류 쇼트 현상을 방지할 수 있는 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 양전극층의 모서리 부분에서의 전류 집중에 기인하는 전류 쇼트 현상을 방지하고, 양전극층에서의 저항치 신뢰도를 증진시킬 수 있는 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 관점에 따른 본 발명은, 유리 기판상에 형성된 M×N의 R.G.B 단위 픽셀을 포함하고, 유기 물질을 포함하는 각 단위 픽셀이 외부로부터의 전계 인가에 의해 발광하는 풀칼라 유기 전기 발광 소자에 있어서, 임의의 패턴을 가지고 일측 방향으로 신장되는 형태로 상기 유리 기판상에 형성된 양전극층; 패터닝된 상기 양전극층 사이의 상기 유리 기판상에 형성되며, 상기 양전극층의 높이에 비해 상대적으로 높게 형성되어 상기 양전극층의 신장하는 방향의 모서리 부분을 피복하는 형태로 형성로 형성된 절연층; 상기 양전극층과 동일한 방향으로 신장되는 임의의 패턴 구조를 가지며, 상기 양전극층의 상부에 순차 형성된 정공 수송층 및 유기 발광 박막층; 상기 유기 발광 박막층과 수직한 방향으로 신장되는 임의의 패턴 구조를 가지고 상기 절연층 및 유기 발광 박막층의 상부에 형성된 음전극층; 및 상기 음전극층의 상부에 평탄하게 형성된 패키징층으로 이루어진 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 관점에 따른 본 발명은, 유리 기판상에 형성된 M×N의 R.G.B 단위 픽셀을 포함하고, 유기 물질을 포함하는 각 단위 픽셀이 외부로부터의 전계 인가에 의해 발광하는 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조하는 방법에 있어서, 상기 유리 기판상에 임의의 패턴을 가지고 일측 방향으로 신장되는 양전극층을 형성하는 단계; 패터닝된 상기 양전극층 사이의 상기 유리 기판상에 상기 양전극층의 높이에 비해 상대적으로 높게 절연층을 형성하는 단계; 상기 양전극층과 동일한 방향으로 신장되는 임의의 패턴 구조를 각각 갖는 정공 수송층 및 유기 발광 박막층을 상기 양전극층의 상부에 순차 형성하는 단계; 상기 절연층 및 유기 발광 박막층의 상부에 상기 유기 발광 박막층과 수직한 방향으로 신장되는 임의의 패턴 구조를 갖는 음전극층을 형성하는 단계; 및 상기 음전극층의 상부에 패키징층을 형성하는 단계로 이루어진 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 유기 전기 발광 소자의 평면 일부를 절결한 평면도,
도 2는 도 1에 도시된 평면상에서 두 개의 단위 픽셀만을 도시한 확대 평면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 단면도로써, 도 2에 도시된 A-A'선을 따라 취한 절단면도,
도 4a 내지 4i는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제공하는 각 과정을 도시한 공정도,
도 5는 종래의 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 일부 단면을 도시한 단면도,
도 6은 종래 방법에 따라 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조할 때 양전극층, 유기 발광 박막층, 음전극층을 형성하는 과정을 설명하기 위해 도시한 일부 사시도.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
102 : 유리 기판 104 : 양전극층
106 : 절연층 108 : PR 스페이서
110 : 정공 수송층 114 : 유기 발광 박막층
116 : 음전극층 118 : 패키징층
본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예로 부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 핵심 기술요지는, 유리 기판상에 일정한 방향성을 가지고 임의의 패턴으로 형성된 양전극층의 신뢰도를 증진시킨다는 것으로, 이를 위하여본 발명에서는 양전극층의 모서리 부분을 전기적 절연성이 우수한 산화규소막(SiO2)으로 피복함으로써 양전극층의 모서리 부분에서 양전극층과 음전극층간의 접촉에 기인해 야기되는 전류 쇼트 현상을 방지하고, 또한 습식 또는 건식 식각을 이용하여 스페이서를 형성하는 종래 방법과는 달리, 스퍼터링과 리프트 오프 방법을 이용하여 스페이서로서 기능하는 산화규소막을 형성하는 기술적 수단을 제공하며, 이러한 기술적 수단을 통해 본 발명에서 목적으로 하는 바를 쉽게 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유기 전기 발광 소자의 평면 일부를 절결한 평면도로써, 도 1에서는 설명의 편의와 이해의 증진을 위해 유리 기판(102)상에 형성되는 양전극층(104), 절연층(106), 유기 발광 박막층(114) 및 음전극층(116)만을 도시하고 있다.
도 2는 도 1에 도시된 평면상에서 두 개의 단위 픽셀만을 도시한 확대 평면도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 유기 전기 발광 소자는 그 구조적인 측면에서 볼 때 양전극층(104)과 유기 발광 박막층(114)은 동일한 방향(도 2에서 수직 방향)으로 신장되는 패턴 구조를 가지고, 음전극층(116)이 양전극층(104)과 유기 발광 박막층(114)에 수직하는 방향(도 2에서 수평 방향)으로 신장되는 패턴 구조를 가지며, 또한 스페이서로써 기능하는 절연층(106)이 양전극층(104)의 모서리를 피복하는 형태로 형성된 구조를 갖는다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 단면도로써, 일정한 방향으로 신장되는 패턴 구조를 갖는 양전극층의 수직 방향에서절단한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 유기 전기 발광 소자는 유리 기판(102)상에 일정한 방향으로 신장되는 패턴 구조를 갖는 양전극층(indium tin oxide : ITO)(104)이 형성되고, 양전극층(104)의 각 라인 사이(즉, 양전극층이 형성되지 않는 노출된 유리 기판의 상부)에는 양전극층(104)의 모서리 부분을 피복하는 형태로 절연층(106), 예를들면 산화규소막(SiO2)층이 형성된다. 이때, 절연층(106)은 정공 수송층(110) 및 유기 발광 박막층(114)의 높이보다 적어도 높게 형성된다.
여기에서, 절연층(106)은 스퍼터링과 리프트 오프 방법을 통해 형성, 즉 포토레지스트를 이용하는 식각 공정을 통해 절연층(106)이 형성될 위치를 패터닝한 후 산화규소막에 대한 스퍼터링 및 리프트 오프 공정을 통해 형성한다.
또한, 양전극층(104)의 상부에는 박막의 정공 수송층(110)과 유기 발광 박막층(114)이 순차 형성되는 데, 이때, 정공 수송층(110) 및 유기 발광 박막층(114)의 높이는 절연층(106)의 높이보다 적어도 낮게 형성된다. 여기에서, 유기 발광 박막층(114)은 R.G.B의 각 단위 픽셀을 나타내는 것으로, 양전극층(104)과 음전극층(116) 사이에 전계가 인가될 때 발생하는 전자와 정공의 재결합 에너지에 의해 발광한다.
즉, 도 3으로부터 알 수 있는 바와같이, 본 발명에 따른 유기 전기 발광 소자는 양전극층(104)과 유기 발광 박막층(114)이 동일한 방향(도 2에서 수직 방향)으로 신장되는 패턴 구조를 갖는다.
다음에, 절연층(106)과 유기 발광 박막층(114)의 상부 전면에는 음전극층(116)이 형성되는 데, 이러한 음전극층(116)은 동일한 방향으로 형성된 양전극층(104)과 유기 발광 박막층(114)에 대해 수직한 방향(도 2에서 수직 방향)으로 신장되는 패턴 구조를 갖는다. 또한, 음전극층(116)의 상부 전면에는 절연 물질의 패키징층(118)이 형성된다.
따라서, 상술한 바와같은 구조를 갖는 본 발명의 유기 전기 발광 소자는 양전극층의 모서리 부분을 전기적 절연성이 우수한 산화규소막(SiO2)으로 피복하기 때문에, 종래 소자에서와 같이 양전극층의 측면 모서리 부분에서 두 전극간의 접촉에 기인해 발생하는 쇼트 현상을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 유기 전기 발광 소자는, 습식 또는 건식 식각을 이용하여 스페이서를 형성하는 종래 방법과는 달리, 스퍼터링과 리프트 오프 방법을 이용하여 스페이서로서 기능하는 절연층을 형성하기 때문에 종래 소자에서와 같이 스페이서(절연층)를 형성할 때 양전극층이 영향을 받아 저항치가 가변되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있어, 완성된 제품의 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.
다음에, 상술한 바와같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 유기 전기 발광 소자를 제조하는 과정에 대하여 설명한다.
도 4a 내지 4i는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제공하는 각 과정을 도시한 공정도이다.
도 4a를 참조하면, 증착 공정을 통해 유리 기판(102)의 전면에 투명한 전극물질을 증착시킨 다음 임의의 패턴을 가지고 일측 방향으로 신장되는 형상으로 전극 물질을 제거함으로써 양전극층(104)을 형성한다.
이어서, 도 4b에 도시된 바와같이, 스핀 코팅 등의 방법을 이용하여 양전극층(104)을 완전히 매립하는 형태로 평탄하게 제 1 포토레지스트(105) 및 제 2 포토레지스트(107)를 순차 도포한다. 여기에서, 제 1 포토레지스트(105)는 후속하는 리프트 오프 공정시에 제거될 부분이고, 제 2 포토레지스트(107)는 후속하는 공정을 통해 노출된 유리 기판(102)상에 형성된 절연층(106)의 패턴을 정의하는 데 이용된다.
그런다음, 포토 마스크를 이용하는 사진 식각 공정을 통해 제 1 및 제 2 포토레지스트(105, 107)를 현상함으로써, 도 4c에 도시된 바와같은 형상을 갖는 제 1 제 2 포토레지스트막(105', 107')을 형성한다. 여기에서, 제 2 포토레지스트막(107')은 후속 공정을 통해 형성될 절연층(106)의 패턴을 제한하는 마스크로써 기능한다. 여기에서, 제 1 및 제 2 포토레지스트막(105', 107')의 폭은 그의 하부에 형성된 양전극층(104)의 폭보다 적어도 좁게 형성된다.
이때, 제 2 포토레지스트(107)를 도포하기 전에 도포된 제 1 포토레지스트(105)를 먼저 노출시키는 게 필요한 데, 이것은 후속하는 현상 공정중 제 1 포토레지스트에서 제거될 부분이 현상액에 쉽게 식각되도록 하기 위해서이다. 따라서, 제 1 및 제 2 포토레지스트(105, 107)를 도포한 후에 현상 공정을 수행하게 되면, 도 4c에 도시된 바와같이, 제 1 포토레지스트막(105')에 언더컷이 생기게 된다. 여기에서, 제 1 포토레지스트막(105')에 언더컷이 지도록 하는 것은 후속하는 리프트 오프 공정시에 제 1 포토레지스트막(105')이 쉽게 제거되도록 하기 위해서이다.
또한, 스퍼터링 공정 동안 대략 300℃의 고온에서 유지되는 기판 온도 조건에서 요구되는 리프트 오프용 포토레지스트의 특성은 작업 온도에서 변질되지 않고 리프트 오프 공정을 할 수 있어야 한다.
다음에, 도 4d에 도시된 바와같이, 스퍼터링 방법 등을 이용하여 절연막(106'), 예를들면 대략 0.01 - 1㎛ 정도의 산화규소막을 유리 기판(102)상의 전면에 증착한다. 이때, 증착되는 절연막(106')의 두께는 양전극층(104)의 두께보다 적어도 높게 형성되는 데, 특히 후속하는 공정을 통해 양전극층(104)의 상부에 형성될 정공 수송층(110) 및 유기 발광 박막층(114)의 높이보다 높게 형성된다. 따라서, 절연층(106)은 양전극층(104)상에 정공 수송층(110) 및 유기 발광 박막층(114)을 증착할 때 스페이서로써 기능하게 된다.
이어서, 현상액을 사용하는 리프트 오프 공정을 통해 제 1 및 제 2 포토레지스트막(105', 107')을 제거함으로써, 도 4e에 도시된 바와같이 절연층(106)을 형성한다. 이때, 제 1 및 제 2 포토레지스트막(105', 107')의 폭은 그의 하부에 형성된 양전극층(104)의 폭보다 적어도 좁게 형성되어 있기 때문에 절연층(106)은 그 모서리 부분에서 양전극층(104)의 모서리 부분을 피복하는 형태로 형성된다.
다음에, 도 4f에 도시된 바와같이, 스핀 코팅 등의 방법을 이용하여 절연층(106)이 형성된 유리 기판(102)의 상부 전면에 걸쳐 제 3 포토레지스트(108')를 평탄하게 도포하고, 노광 및 현상 공정을 통해포토레지스트(108')를 임의의 패턴으로 패터닝, 즉 도 2, 도 4g에 도시된 바와같이, 양전극층(104)의 상부에 형성된 제 3 포토레지스트(108')를 제거하여 양전극층(104)의 상부를 노출시켜 PR 스페이서(108)를 형성함으로써, 정공 수송층(110) 및 유기 발광 박막층(114)의 증착을 위한 준비를 완료한다.
이어서, 마스크를 이용하는 증착 공정을 통해 노출된 양전극층(104)의 상부에 소정 두께의 정공 수송층(110)을 증착시킨 다음, 도 4h에 도시된 바와같이, 유기 박막 형성용 섀도우 마스크(112)를 이용하여 정공 수송층(110)의 상부에 유기 발광 박막층(114)을 증착한다. 이때, 단위 픽셀이 R.G.B 삼색이므로 섀도우 마스크를 픽셀 간격 만큼 이동시켜 세 번의 증착 공정을 수행한다. 또한, 이때 형성되는 유기 발광 박막층(114)의 높이는 절연층(106)의 높이보다 낮게 형성된다.
다음에, 전극 형성용 마스크를 이용하는 증착 공정을 통해 절연층(106)과 유기 발광 박막층(114)의 상부에 일측 방향(즉, 양전극층(104)과 유기 발광 박막층(114)에 수직하는 방향)으로 신장되는 형상으로 임의의 패턴을 갖는 전극 물질을 증착함으로써 음전극층(116)을 형성한다. 즉, 음전극층(116)은 양전극층(104)과 유기 발광 박막층(114)에 대해 수직하는 방향으로 패턴 형성된다.
또한, 패턴 형성된 음전극층(116)의 상부에 절연 물질을 증착시켜 패키징층(118)을 형성함으로써, 도 4i에 도시된 바와같이, 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 완성한다.
이상 설명한 바와같이 본 발명에 따르면, 양전극층의 모서리 부분을 전기적절연성이 우수한 산화규소막(SiO2)으로 피복하기 때문에, 양전극의 양측 모서리 부분이 노출되는 구조를 갖는 종래 소자에서 모서리 부분으로 두 전극간의 접촉으로 인해 발생하는 쇼트 현상에 의해 픽셀이 손상되는 문제를 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 유기 전기 발광 소자는, 습식 또는 건식 식각을 이용하여 스페이서를 형성하는 종래 방법과는 달리, 스퍼터링과 리프트 오프 방법을 이용하여 스페이서로서 기능하는 절연층을 형성하기 때문에 종래 소자에서와 같이 스페이서(절연층)를 형성할 때 양전극층이 영향을 받아 저항치가 가변되는 것을 효과적으로 방지할 수 있어, 완성된 제품의 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.
Claims (15)
- 삭제
- 유리 기판상에 형성된 M×N의 R.G.B 단위 픽셀을 포함하고, 유기 물질을 포함하는 각 단위 픽셀이 외부로부터의 전계 인가에 의해 발광하는 풀칼라 유기 전기 발광 소자에 있어서,임의의 패턴을 가지고 일측 방향으로 신장되는 형태로 상기 유리 기판상에 형성된 양전극층;패터닝된 상기 양전극층 사이의 상기 유리 기판상에 형성되며, 상기 양전극층의 높이에 비해 상대적으로 높게 형성되어 상기 양전극층의 신장하는 방향의 모서리 부분을 피복하는 형태로 형성로 형성된 절연층;상기 양전극층과 동일한 방향으로 신장되는 임의의 패턴 구조를 가지며, 상기 양전극층의 상부에 순차 형성된 정공 수송층 및 유기 발광 박막층;상기 유기 발광 박막층과 수직한 방향으로 신장되는 임의의 패턴 구조를 가지고 상기 절연층 및 유기 발광 박막층의 상부에 형성된 음전극층; 및상기 음전극층의 상부에 평탄하게 형성된 패키징층으로 이루어진 풀칼라 유기 전기 발광 소자.
- 제 2 항에 있어서, 상기 절연층은, 산화규소막인 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전기 발광 소자.
- 제 3 항에 있어서, 상기 절연층은, 대략 0.01 - 1㎛의 두께 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전기 발광 소자.
- 삭제
- 제 3 항에 있어서, 상기 절연층은, 증착용 섀도우 마스크의 스페이서로써 이용되는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전기 발광 소자.
- 유리 기판상에 형성된 M×N의 R.G.B 단위 픽셀을 포함하고, 유기 물질을 포함하는 각 단위 픽셀이 외부로부터의 전계 인가에 의해 발광하는 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조하는 방법에 있어서,상기 유리 기판상에 임의의 패턴을 가지고 일측 방향으로 신장되는 양전극층을 형성하는 단계;패터닝된 상기 양전극층 사이의 상기 유리 기판상에 상기 양전극층의 높이에 비해 상대적으로 높게 절연층을 형성하는 단계;상기 양전극층과 동일한 방향으로 신장되는 임의의 패턴 구조를 각각 갖는 정공 수송층 및 유기 발광 박막층을 상기 양전극층의 상부에 순차 형성하는 단계;상기 절연층 및 유기 발광 박막층의 상부에 상기 유기 발광 박막층과 수직한 방향으로 신장되는 임의의 패턴 구조를 갖는 음전극층을 형성하는 단계; 및상기 음전극층의 상부에 패키징층을 형성하는 단계로 이루어진 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 절연층 형성 단계는:상기 양전극층을 매립하는 형태로 평탄하게 리프트 오프를 위한 제 1 포토레지스트와 상기 절연층의 패턴 정의를 위한 제 2 포토레지스트를 순차 형성하는 단계;상기 형성된 제 1 및 제 2 포토레지스트를 현상하여 상기 양전극층의 상부에 제 1 및 제 2 포토레지스트막을 형성하는 단계;상기 유리 기판의 전면에 걸쳐 상기 양전극층의 높이보다 적어도 높게 절연 물질을 증착하는 단계; 및상기 양전극층의 상부에 형성된 상기 제 1 및 제 2 포토레지스트막과 상기 절연 물질을 제거하여 상기 양전극층의 상부를 노출시킴으로써, 상기 절연층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 제조 방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 포토레지스트는, 스핀 코팅을 이용하여 도포되는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 제조 방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 방법은, 상기 제 2 포토레지스트의 형성전에 상기 제 1 포토레지스트를 현상하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 제조 방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 포토레지스트의 폭은, 상기 양전극층의 폭보다 적어도 더 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 제조 방법.
- 제 8 항에 있어서, 제 1 및 제 2 포토레지스트막과 상기 절연 물질은, 리프트 오프 공정에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 제조 방법.
- 제 12 항에 있어서, 상기 절연 물질은, 산화규소막인 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 유기 발광 박막층의 높이는, 상기 절연층의 높이보다 적어도 더 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 제조 방법.
- 제 14 항에 있어서, 상기 절연층은, 증착용 섀도우 마스크의 스페이서로써이용되는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 제조 방법.
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